Bifaziale Module könnten Perowskit-Solarzellen den notwendigen Schub geben, um die Technologie zu etablieren. Denn der Wirkungsgrad ist mit klassischen Solarmodulen vergleichbar.
Energie aus nachhaltigen Quellen gewinnt weiterhin an Bedeutung. Aufgrund des Klimawandels wollen die meisten Länder ihren ökologischen Fußabdruck reduzieren. Doch gleichzeitig spielen die Kosten eine entscheidende Rolle. Dennoch hat sich die Solarenergie gegenüber fossilen Brennstoffen durchgesetzt.
Der Bedarf an Solaranlagen nimmt deshalb jedes Jahr zu. Dennoch scheint mit einem Wirkungsgrad von 20 bis 30 Prozent schon das Maximum von Silizium-Solarzellen erreicht zu sein. Daher suchen Forscher schon länger nach alternativen Materialien. Perowskit scheint dabei mittelfristig ein geeigneter Kandidat zu sein.
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Bifaziale Solarzellen aus Perowskit können mit Silizium-Paneelen konkurrieren
Die Hauptprobleme von Perowskit-Solarzellen waren bisher die geringere Effizienz. Denn aktuelle Module erreichen „nur“ einen Wert von 10 bis 20 Prozent und können mit klassischen Solaranlagen nicht mithalten. Doch bifiziale (beidseitige) Module könnten Perowskit-Solarzellen zum Durchbruch verhelfen. Zumindest, wenn es nach den neuesten Forschungsergebnissen des Nationalen Labors für erneuerbare Energien des US-Energieministeriums geht.
Denn in einer neuen Veröffentlichung sprechen die Forscher von der Entwicklung eines weiterentwickelten Solarpanels. Das System hat einen Wirkungsgrad von 23 Prozent auf der Vorderseite und 20,9 bis 21,4 Prozent auf der Rückseite. Dafür wurde eine spezielle Perowskit-Beschichtung entwickelt, die weder zu dick noch zu dünn ist.
Perowskit-Schicht nur wenige Nanometer dick
Anhand von Simulationen und der zur Verfügung stehenden Rechenkapazität ermittelten die Forscher dabei eine Dicke von 850 Nanometern. Das entspricht etwa 1,2 Prozent der Dicke eines menschlichen Haars. Das reicht aus, um ausreichend Licht auf der Vorderseite und reflektiertes Licht auf der Rückseite zu absorbieren.
Durch die doppelte Beschichtung werden die Panels zwar deutlich teurer, erzeugen aber 10 bis 20 Prozent mehr Energie als monfaziale Module. Die höheren Investitionskosten sollen sich auf diesem Weg bereits in kurzer Zeit ausgleichen lassen.
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